НОВОСИБИРСК, 1 августа. /ТАСС/. Ученые Новосибирского государственного университета (НГУ) разработали цифровые двойники, учитывающие биомеханические показатели пациентов и позволяющие индивидуально подбирать протезы для людей с ампутацией. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ.
"В нашей стране остро ощущается нехватка научно-исследовательских работ в области разработки протезов, что затрудняет создание технологичных продуктов, призванных обеспечить ампутантам полноценную жизнь. В то же время протезирование является актуальной проблемой в России, так как количество людей, нуждающихся в такого рода помощи, растет. Наши проекты направлены на решение данной проблемы и повышение качества жизни пациентов, нуждающихся в реабилитации и высокотехнологичном протезировании", - цитирует пресс-служба руководителя проекта Владимира Сердюкова.
Для помощи в протезировании научная группа по биомеханике и медицинскому инжинирингу, созданная на базе Международного математического центра НГУ, разработала цифровой двойник ампутанта. Это математическая модель опорно-двигательного аппарата человека, описывающая кинематику и динамику движений. С его помощью можно анализировать характеристики походки, работы мышц и энергозатраты ампутанта без проведения многочисленных исследований в центре протезирования. Визуализация двойника позволяет подробно рассмотреть особенности и патологии походки, а представление данных в численном виде позволяет сравнить результаты с исследованиями и стандартами.
Также ученые создали численную модель протеза стопы, описывающую физические свойства материалов, геометрию и позволяющую исследовать влияние нагрузок на протез. Кроме этого, группа ученых с помощью 3D-печати создала прототип культиприемной гильзы руки, которая под каждого пациента создается индивидуально и на которую и крепится протез. Технология помогает сделать конструкцию одновременно прочной и легкой, с отверстиями для вентиляции, что крайне важно для обеспечения гигиеничности использования изделия пациентом.
Как отмечают в пресс-службе, моделирование будет полезно как на этапе выбора протеза, благодаря "примерке" различных протезов на двойника, так и на этапе реабилитации. У медиков появляется возможность фиксировать улучшения с помощью количественных показателей и прогнозировать ход реабилитации. Проект был поддержан Российским научным фондом (РНФ) в рамках конкурса "Проведение инициативных исследований молодыми учеными" Президентской программы исследовательских проектов.
В ближайших планах ученых - создание собственного программного обеспечения, позволяющего наглядно отобразить биомеханические показатели конкретного пациента и дать рекомендации по подбору и использованию протеза или проследить ход реабилитации ампутанта. "Основными пользователями данного ПО станут специалисты протезных и реабилитационных клиник, с рядом которых уже налажено сотрудничество. Подобных решений сегодня нет в мире", - приводит пресс-служба слова Сердюкова.